经济周期的内生机制

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英文标题：
《An Endogenous Mechanism of Business Cycles》
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作者：
Dimitri Kroujiline, Maxim Gusev, Dmitry Ushanov, Sergey V. Sharov,
  Boris Govorkov
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最新提交年份：
2019
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英文摘要：
  This paper suggests that business cycles may be a manifestation of coupled real economy and stock market dynamics and describes a mechanism that can generate economic fluctuations consistent with observed business cycles. To this end, we seek to incorporate into the macroeconomic framework a dynamic stock market model based on opinion interactions (Gusev et al., 2015). We derive this model from microfoundations, provide its empirical verification, demonstrate that it contains the efficient market as a particular regime and establish a link through which macroeconomic models can be attached for the study of real economy and stock market interaction. To examine key effects, we link it with a simple macroeconomic model (Blanchard, 1981). The coupled system generates nontrivial endogenous dynamics, which exhibit deterministic and stochastic features, producing quasiperiodic fluctuations (business cycles). We also inspect this system\'s behavior in the phase space. The real economy and the stock market coevolve dynamically along the path governed by a stochastically-forced dynamical system with two stable equilibria, one where the economy expands and the other where it contracts, resulting in business cycles identified as the coherence resonance phenomenon. Thus, the incorporation of stock market dynamics into the macroeconomic framework, as presented here, allows the derivation of realistic behaviors in a tractable setting.
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中文摘要：
本文认为，商业周期可能是实体经济和股票市场动态耦合的一种表现，并描述了一种能够产生与观察到的商业周期一致的经济波动的机制。为此，我们寻求将基于意见互动的动态股票市场模型纳入宏观经济框架（Gusev et al.，2015）。我们从微观基础上推导出该模型，提供其实证验证，证明其包含有效市场作为一种特殊制度，并建立了一种联系，通过这种联系，宏观经济模型可以用于研究实体经济和股票市场的相互作用。为了检验关键影响，我们将其与一个简单的宏观经济模型联系起来（Blanchard，1981）。耦合系统产生非平凡的内生动力学，表现出确定性和随机性，产生准周期波动（商业周期）。我们还检查了该系统在相空间中的行为。实体经济和股票市场沿着一个随机强迫的动态系统所控制的路径动态地共同演化，该系统具有两个稳定的平衡点，一个是经济扩张，另一个是经济收缩，导致商业周期被确定为一致性共振现象。因此，如本文所述，将股票市场动态纳入宏观经济框架，可以在可处理的环境中衍生现实行为。
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分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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一级分类：Physics        物理学
二级分类：Physics and Society        物理学与社会
分类描述：Structure, dynamics and collective behavior of societies and groups (human or otherwise). Quantitative analysis of social networks and other complex networks. Physics and engineering of infrastructure and systems of broad societal impact (e.g., energy grids, transportation networks).
社会和团体（人类或其他）的结构、动态和集体行为。社会网络和其他复杂网络的定量分析。具有广泛社会影响的基础设施和系统（如能源网、运输网络）的物理和工程。
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PDF下载：
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2022-6-9 18:37:59 上传

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关键词：经济周期 Quantitative Fluctuations Applications interactions

商业周期的内生机制Dimitri Kroujiline*1、Maxim Gusev1、Dmitry Ushanov1、Sergey V.Sharov2、Boris Govorkov3摘要本文认为，商业周期可能是实体经济和股票市场动态耦合的表现，并描述了一种能够产生与观察到的商业周期一致的经济波动的机制。为此，我们寻求将基于意见互动的动态股票市场模型纳入宏观经济框架（Gusev et al.，2015）。我们从微观基础上推导出该模型，并提供其实证验证，证明该模型将有效市场作为一种特殊制度包含在内，并建立了一种联系，通过这种联系，可以附加宏观经济模型来研究实体经济和股票市场的相互作用。为了检验关键影响，我们将其与一个简单的宏观经济模型联系起来（Blanchard，1981）。耦合系统产生非平凡的内生动力学，表现出确定性和随机性，产生准周期波动（商业周期）。我们还检查了该系统在相空间中的行为。实体经济和股票市场沿着一个随机强迫的动态系统所控制的路径动态地共同演化，该系统具有两个稳定的平衡点，一个是经济扩张，另一个是经济收缩，导致商业周期被确定为一致性共振现象。因此，如本文所述，将股票市场动态纳入宏观经济框架，可以在可处理的环境中衍生现实行为。关键词：商业周期、实体经济和股票市场耦合、宏观经济不稳定性、预期动力学、基于交互作用的模型、新闻价格信息反馈、随机驱动动力系统、一致性共振。

1 LGT Capital Partners，瑞士Pf"affikon。2俄罗斯诺夫哥罗德罗巴切夫斯基州立大学普通和应用物理高级学院。3多尺度交易系统，瑞士欧塔尔。*联系作者：dimi tri。kroujiline@lgt.com.Page| 2 I人们普遍认为，经济周期的出现是由于外部冲击随机地迫使经济受到各种摩擦的影响。这种被称为DSGE的商业周期模型已被证明在相对广泛的经济体制中相当好地复制了实际动态。然而，DSGE模型面临着解释大波动（如大衰退）的挑战。虽然可以通过扩展标准模型来弥补其某些缺陷（Linde et al.，2016；Christiano et al.，2018），对于缺乏合理的理由证明多重持续正交冲击必须迫使DSGE经济符合经验数据，仍存在概念上的不满（Kocherlakota，2010；Romer，2016；Blanchard，2016；Korinek，2017；Stiglitz，2018）。本文认为，在包括非均衡股票市场动态的宏观经济框架中，可以更好地理解商业周期的基本机制。我们的目标是研究基于意见互动的特定动态股票市场模型是否会在没有结构性冲击支持的情况下产生商业周期。特别是，本文通过识别和解释能够产生与观察到的商业周期一致的经济波动的内在机制，为正在进行的讨论做出了贡献。为此，我们考虑Gusev等人（2015）开发的新闻驱动股票市场模型。

该模型基于微观层面的代理人之间的相互作用，在宏观层面上产生了一个封闭形式的非线性动力学系统，该系统将价格形成解释为源于信息流、投资者预期和市场价格本身之间的内生动力学。第3页我们首先推导这个模型。这一推导与原始推导不同，因为我们采用了一种更易于处理但不太正式的方法。然后，我们报告了实证检验的结果，以验证该模型。此外，我们还证明了该模型将有效市场的随机游动作为一个特例，支持了该模型的普遍性。接下来，我们将这个股票市场模型集成到宏观经济系统中。我们的主要目标是确定这种方法的潜力，以便我们将研究范围限制在领先阶效应。为了说明这些影响，我们将模型附加到一个非常简单的经济关系上，该关系动态地将经济产出与总需求联系起来，同时强调股市价格对支出的影响（Blanchard，1981）。然后，我们继续研究这个耦合的实体经济-股票市场系统。尽管应用了简单的经济关系，但该系统表现出现实的动态，包含多个感兴趣的时间尺度，从每天的市场价格变化到经济与市场在很长的时间范围内（例如几十年）的相互作用；如下文所示，后者可能充当技术进步和长期经济增长之间的“传递机制”。该系统的可跟踪性使我们能够详细研究经济周期频率下产出波动背后的内生机制。这种机制包含随机性和确定性特征。总之，经济增长的变化会调节新闻流（例如。

公司盈利、行业前景、经济指标），随着好（坏）经济消息量的增加，在经济扩张（收缩）期间放大了积极（消极）市场动态。这种经济对市场的强化影响在扩张和收缩的后期阶段减弱。因此，市场价格对与政权相矛盾的新闻变得更加敏感，这使得随机新闻事件更容易引发第4页市场崩盘或反弹的快速动态，从而分别推动经济从扩张到收缩，反之亦然。根据这一机制，似乎对主导秩序而言，经济决定了商业周期的长度，而市场决定了其幅度。我们还检查了系统在相空间中的行为。系统有一个不稳定平衡点和两个稳定平衡点。一个稳定均衡对应牛市和扩张经济，而另一个描述熊市和收缩经济。稳定的平衡点起着吸引子的作用，往往会将经济困在收缩或扩张的状态中。这种陷阱是不对称的，因为技术进步的影响导致系统在扩张机制中平均停留时间更长，从而导致长期经济增长。与此同时，外部消息的流动通过对市场价格的影响，随机地扰乱了系统，不允许它在稳定的均衡点上稳定下来。此外，新闻流可能偶尔会迫使系统跨越不同动态的区域，从而触发体制转型。

因此，根据我们的模型，股票市场和实体经济构成了一个耦合的非线性系统，该系统在内生力的作用下动态演化，内生力将其拉向两个平衡状态之一，以及外部消息所施加的随机力激发系统并触发制度变迁。我们表明，这些动力学在输出中产生准周期的流体，其频率分布具有明显的最大值。利用相空间描述，我们将上述经济-市场相互作用方面概述的这种商业周期机制确定为一种特殊类型的相干共振，这是最近在随机强迫动力系统中报告的一种效应（Pikovsky和Kurths，1997）。第| 5 II页由于特定的股票市场模型是本研究的核心，因此概述相关的概念框架以及股票市场建模方面的最新进展可能会有所帮助，以便为目前的工作提供适当的背景。此外，我们利用这一讨论来阐述所应用模型背后的原则，并解释其与先前文献中提出的模型之间的差异。为了从微观基础上对股票市场进行建模，有必要假设市场参与者如何使用可用信息做出投资决策，并从这些假设中得出他们影响价格变化的总体行为。与任何其他决策一样，投资决策可以独立做出，也可以遵循他人的想法。由于投资者通常可以自由地采用任何一种方法，因此投资决策可能总体上涉及独立思考和外部影响。

经典的学术方法假设非互动理性投资者，因此忽略了外部影响对决策的影响。这种近似产生了没有内在动力的有效市场模型，其中市场价格遵循随机游走，在技术进步和通货膨胀导致的长期增长的背景下，随机信息冲击驱动市场价格。该模型有助于理解市场行为的理论框架和实际应用，推动指数投资和其他创新。然而，有效市场是建立在相对沉重的假设之上的。因此，它的适用性是有限的：它不能解释频繁的价格大幅波动，而它提供的某些答案的实证，例如与回报不可预测性相关的实证，则是不确定或矛盾的。为了解释这些差异，金融学的理论文献试图扩展经典范式。因此，Campbell和Cochrane（1999）以及Bansal和Yaron（2004）增加了时变消费；Sheinkman和Xiong（2003）认为投资者对资产基本面持有不同观点；Gabaix（2012）和Wachter（2013）引入了经济灾害的时变概率；Barberis等人（2015年）将投资者的回报预期从过去的表现中推断出来，这只是最近的几篇论文中的一部分，这些论文将其他特征纳入了传统框架中，以获得各种动态行为。本文属于另一篇旨在提高资产定价模型预测能力的文献。

为了划定有效市场适用性的边界，这一研究分支用相反的限制性案例取代了投资者之间没有互动的重要假设。也就是说，它假设投资者或某些投资者群体通过与其他投资者交换意见和/或通过获取传播信息中表达的意见，通过单独互动做出决策。这种方法明智地依赖于一个前提，即投资者接受专家意见的成本可能低于独立形成意见的成本。事实上，有趣的是，市场从业者的决策很大程度上是基于通过互动和对话在整个投资社区传播的观点。大量文献研究了经济变量的预测能力，如价格/股息和其他估值比率。例如，参见坎贝尔（2014）第4节中的简短调查。第7页这一研究方向似乎很有希望，因为一旦意见互动被激活，微观和宏观属性之间的联系就不再是微不足道的了。因此，aggregate be havior可以获取在微观层面上不存在的特征，而在微观层面上，个体交互会发生。例如，通过相互作用产生的集体效应可以产生不稳定性，称为相变，触发对小扰动的非线性大规模响应。因此，这类模型在描述实际市场行为方面具有潜力，包括泡沫、崩盘和趋势，比具有非互动投资者的模型更准确。统计力学中已经开发出了与研究基于相互作用的模型相关的数学方法，这也很有帮助。

已经提出了许多这样的模型。他们主要通过追求不同投资策略或信仰的异质代理人之间的个体互动来产生市场动态，例如噪音交易者（此处，作为“非理性”投资者的统称）和基本交易者，在市场建模文献中无处不在。随着时间的推移，参见Brock和Durlauf（2001）和Lux（2009）的评论。塞曼（1974）、贝加（Beja）和戈德曼（1980）、戴（Day）和黄（Huang）（1990）、德隆（De Long）等人（1990）是研究由（与意见交换无关的）噪音和基本面交易者构成的异质市场模型中价格扭曲的首批著作。采用这种方法的基于互动的模型为价格动态增加了内在非线性，因为非线性效应通过意见互动自然产生，丰富了模型行为（例如Lux，1995；Lux和Marchesi，1999）。其他基于交互作用的模型研究了具有不同投资视野和外推预期的异质代理（Levy等人，2000），研究了投资者聚集的影响（Cont和Bouchaud，2000），或试图将市场制度转换解释为相变（Vaga，1990），仅举几种方法。Page | 8模型已朝着纳入越来越现实的假设的方向发展，能够模拟复杂多样的交互代理网络。然而，这一成就是以模型的可处理性损失为代价的，微观层面的选择敏感性加剧了这一点，而从经济上来说，往往很难证明任何一种特定选择优于另一种选择。

最重要的是，尽管这些模型可以像预期的那样模拟有效市场无法解释的某些显著特征，尤其是非正态回报分布，但据我们所知，它们无法准确复制市场价格轨迹，也无法预测任何实际意义上的市场回报。鉴于这些缺点，交易策略的异质性很难成为现实世界市场动态的主要来源。那么，市场动态的主要来源是什么？基于代理的市场模型能否捕捉到这种动态？让我们提出以下论点。为了获得内部动力学，任何系统都必须有某种机制来耦合其关键变量。在市场上，信息和价格可以通过反馈机制相互耦合，通过反馈机制，新闻引起价格变化，而价格变化引起媒体反应，触发进一步的新闻发布，进而引发进一步的价格变化等等。信息当然不会直接影响价格。它影响导致投资决策的预期，而正是这些决策在整个投资社区中汇总，最终影响市场价格。因此，这些模型的反馈相互关联的共同特征是，它们本质上是非线性的，它们寻求将市场行为解释为非线性现象。我们还注意到Franke（2014）提出了投资者意见动态的一般模型，该模型表现出与Gusev等人发现的行为相似的某些行为。